力扣HOT100——207.课程表
你这个学期必须选修 numCourses
门课程,记为 0
到 numCourses - 1
。
在选修某些课程之前需要一些先修课程。 先修课程按数组 prerequisites
给出,其中 prerequisites[i] = [ai, bi]
,表示如果要学习课程 ai
则 必须 先学习课程 bi
。
- 例如,先修课程对
[0, 1]
表示:想要学习课程0
,你需要先完成课程1
。
请你判断是否可能完成所有课程的学习?如果可以,返回 true
;否则,返回 false
。
示例 1:
输入:numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]] 输出:true 解释:总共有 2 门课程。学习课程 1 之前,你需要完成课程 0 。这是可能的。
class Solution {
public:bool canFinish(int numCourses, vector<vector<int>>& prerequisites) {//构建有向图vector<vector<int>> g(numCourses);for(auto x:prerequisites){g[x[1]].push_back(x[0]);}//颜色数组vector<int> color(numCourses);//dfs找环auto dfs=[&](this auto && dfs,int x)->bool{color[x]=1;for(auto y:g[x]){if(color[y]==1||color[y]==0&&dfs(y)){return true;}}color[x]=2;return false;};//遍历colorfor(int i=0;i<numCourses;i++){if(color[i]==0&&dfs(i)){return false;}}return true;}
};
算法流程:
1.创建有向图g:把每个 prerequisites[i]=[a,b] 看成一条有向边 b→a,构建一个有向图 g。
2.创建长为 numCourses 的颜色数组 colors,所有元素值初始化成 0。
3.遍历 colors,如果 colors[i]=0,则调用递归函数 dfs(i)。
4.执行 dfs(x):
首先标记 colors[x]=1,表示节点 x 正在访问中。
然后遍历 x 的邻居 y。如果 colors[y]=1,则找到环,返回 true。如果 colors[y]=0(没有访问过)且 dfs(y) 返回了 true,那么 dfs(x) 也返回 true。
如果没有找到环,那么先标记 colors[x]=2,表示 x 已经完全访问完毕,然后返回 false。
5.如果 dfs(i) 返回 true,那么找到了环,返回 false。
6.如果遍历完所有节点也没有找到环,返回 true。
复杂度分析
时间复杂度:O(V + E),其中 V 是课程的数量,E 是先修关系的数量。每个节点和每条边都会被访问一次。
空间复杂度:O(V + E),主要用于存储有向图的邻接表和颜色数组。